為什麼有的地方岩溶十分發育,但岩溶水卻不十分豐富

時間 2022-07-11 19:55:09

1樓:中地數媒

8.2.4.1 地質因素

(1)地層結構

在厚層可溶岩層中,岩溶發育較完整,在薄層可溶岩層中,只能形成規模較小的岩溶形態。若可溶岩與非可溶岩成互層狀,或非可溶岩夾層較多,岩溶發育就會受到阻礙。

圖8.11 湖南省保靖白巖洞多層溶洞洞穴系統(剖面圖)

(據袁道先等,2003)

1—中寒武統敖溪組黑色頁岩、泥灰岩及上部碳酸鹽巖;2—下寒武統清墟洞組碳酸鹽巖;3—下寒武統杷榔組粉砂質頁岩;4—高程(m);5—在敖溪斷裂帶出露地表的洞口

(2)地層產狀

岩層傾斜較陡時,層理外露地表的範圍大,地表水沿層理下滲,故岩溶發展方向主要受層面控制,則造成沿層面伸展的岩溶形態。岩層水平時,地下水主要為水平運動,岩溶形態主要為水平溶洞。

(3)岩層底板

可溶岩底層在與不透水層接觸的地帶,溶洞、溪溝、暗河特別發育(圖8.12)。可溶性岩層底板若為透水的非可溶岩,在可溶岩底部則無強烈岩溶發育。

圖8.12 湖南省漣源斗笠山礦區碳酸鹽巖與碎屑岩接觸介面的岩溶塌陷(平面圖)

(據盧金凱,1985)

1—灰巖;2—頁岩;3—塌陷區;4—礦井;5—地層界線。p2d,p2i—中二疊統;p1m,p1q—下二疊統;c3—上石炭統

(4)斷裂構造

構造裂隙對岩溶的發育影響較大。主要裂隙或斷層的方向往往控制岩溶發育的方向(圖8.13),而且沿斷裂帶或主要裂隙交匯處,岩溶發育規模較大。

沿可溶岩斷裂帶常是地下水富集帶和強徑流帶。

(5)褶皺構造

背斜和向斜的軸部常是岩溶易發育的部位(圖8.13)。背斜頂部有張裂隙,岩溶以漏斗和豎井等垂向形態為主。

向斜軸部低窪,易積水,多暗河。由於洞頂易坍塌,又可以產生漏斗和落水洞,故向斜軸部垂向和水平溶蝕通道都有發育。

褶皺軸部尤其是向斜軸部,往往發育張開裂隙,又是地下水彙集的部位,流線在此格外密集,地下河系的主幹河道往往沿此分佈。廣西地蘇地下河系的主幹河道即沿著向斜軸展布,其支流則沿著橫張裂隙發育。

圖8.13 影響岩溶作用的主要裂隙系統(剖面圖)

(據milanovic,1981)

①岩溶化灰巖;②低滲透泥質白雲岩和泥灰岩

8.2.4.2 侵蝕基準面與地殼抬升

岩溶作用受當地侵蝕基準面的控制,大多數岩溶作用發生在侵蝕基準面以上及侵蝕基準面附近。地表河流是控制岩溶發育的基準面之一,稱為岩溶侵蝕基準面。在基準面上方,岩溶水以垂直下滲為主,垂向岩溶發育;在基準面附近,岩溶水以水平流動為主,水平岩溶發育;在地下深處,水流滯緩,岩溶發育程度一般較弱。

典型的岩溶現象發生在岩溶化地面與岩溶侵蝕基準面高差較大的情況下,高差愈大,岩溶作用愈強烈。岩溶發育的初期和早期發生在岩溶地塊的隆起時期。這個階段以垂向岩溶佔優勢,地表水流減少,地面出現岩溶漏斗與溶蝕窪地。

岩溶發育中期發生在岩溶地塊穩定時期。在這個階段,充分發育著水平岩溶形態。岩溶地塊穩定的時期愈長,地下廊道的規模愈大。

隨著溶洞頂板的崩落,破壞產物的搬運也更加強烈,最終形成溶蝕谷地。溶蝕谷地也可能由構造陷落形成,但是構造形成的溶蝕谷地在地區上的分佈不是有規律地集中在某一高度上,只有大量的溶蝕谷地在近似同一高度上出現或連成一片出現岩溶平原時,才是岩溶發育晚期和岩溶旋迴接近尾聲的標誌。

隨著岩溶地塊抬升、穩定、再抬升的交替變化,河流產生下蝕、側蝕、再下蝕的交替作用。在地塊穩定時間較長的條件下,岩溶沿侵蝕基準面發育,形成水平溶洞。後經構造抬升,呈現出岩溶發育的成層性。

溶洞的成層性與河流階地可以在高程和時間上進行對比。

現有的岩溶地貌多是多旋迴岩溶發育形成的。從發育地表水流至出現岩溶平原為終結的第一個岩溶旋迴之後,如果可溶岩層很厚,隨著地殼的構造抬升,就可以開始第二個岩溶旋迴。這時,原來準平原化了的地面又被抬高,岩溶漏斗與岩溶豎井重新發揮作用,地表水流迅速減少,少數大河從準平原化的地面深切為峽谷,在岩溶峽谷陡壁上分佈有數層溶洞。

8.2.4.3 氣候因素

一般認為,氣候對岩溶作用有著重要的影響。降水量的多少,直接影響到地表和地下岩溶的發育,而較高的蒸發量則會減弱降水對可溶岩的溶蝕,特別是減弱水向地下滲透和地下岩溶的發育。氣溫對岩溶作用的影響,若單純考慮水對碳酸鈣的溶解,則溫度為正影響,而考慮co2在水中的溶解和碳酸的形成以及它們對碳酸鈣的溶解,則溫度應為負影響,但氣溫對植被、細菌及士壤中的co2含量有重要影響,因此,氣溫對岩溶作用的正影響大於其負影響。

在高寒地區偏低的氣溫下所發生的物理風化作用對那裡的岩溶形態起到重要作用。總的來說,岩溶作用是一種比較快的地質作用,在半乾旱地區地表溶蝕速度可達10~30mm/ka,在溼潤條件下可達50~300mm/ka。溶痕在溼潤條件下是一種百年級的岩溶產物,而在半乾旱條件下是一種千年級的產物;岩溶窪地和峰林在溼潤條件下是十萬年至百萬年級的岩溶產物;每形成1m厚的紅壤士需要剝蝕掉約25m厚的純質灰巖,在溼潤條件下也是一種十萬年級的岩溶產物(袁道先,1994)。

8.2.4.4 生物因素

生物因素在岩溶的溶蝕作用和沉積作用中起到重要作用,即是由生物作用特別是細菌類微生物及藻類微生物的作用產生的co2,在水、酸(h2co3,h2so4)或鹼(nh4oh)作用下導致的溶蝕作用或沉積作用。生物的溶蝕作用包括直接和間接兩種。直接作用是指大量的生物(藻類、菌類等)對可溶岩的溶蝕和鑽孔作用以及植物、動物對可溶岩的破壞作用,間接作用主要是指生物的新陳代謝或死亡腐爛,為水提供大量的co2,提高了水的溶蝕能力。

生物的沉積作用包括各種水生生物對水體co2的同化作用,該過程在植物體內則為光合作用,可以消耗co2致使鈣華髮生沉積,以及生物構架作用是苔蘚類及藻類乃至草叢等植物所共有的一種重要作用。在此過程中植物本身作為鈣華沉積的重要組成部分而又同時作為方解石沉積依附的骨架形成疏鬆多空隙的鈣華,野外可以見鈣華圍繞植物的樹幹、樹枝和根鬚生長。總的來說,生物因素對岩溶作用起到促進和增強的作用。

簡述岩溶發育的基本條件及喀斯特地貌的構成?

2樓:匿名使用者

岩溶發育的基本條件:1)具有可溶性岩層,2)具溶蝕能力和流量足夠的水,3)地下水有下滲、流動的途徑。

3樓:倒薩迪

岩溶發育必須具備下列四個條件:

可溶岩層的存在,

可溶岩必須是透水的,

具有侵蝕能力的水和水是流動的。

喀斯特地貌主要是由石灰岩,也就是碳酸鈣構成

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